(57)【要約】【課題】従来のマフラーに対して、できるだけ、コスト、質量、部品点数等を増加させることなく、シェルからの放射音を抑制することを可能としたマフラーを提供する。【解決手段】一枚の薄板６が少なくとも一部が重なるように筒状に巻き合わされて形成され、当該薄板６の重なり部において内側の薄板６１と外側の薄板６２との間に間隙９が設けられるとともに、内側の薄板６１に、シェル２の内部と間隙９とを連通する複数の開口８が形成されたシェル構造を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一枚の薄板が少なくとも一部が重なるように筒状に巻き合わされて形成され、当該薄板の重なり部において内側の薄板と外側の薄板との間に間隙が設けられるとともに、内側の薄板に、シェル内部と前記間隙とを連通する複数の開口が形成されたシェル構造を備えるマフラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気音を抑制するために、自動車等の車両の排気系に設置されるマフラーに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車において、最低地上高をある程度確保しながら大きな搭載スペースを得るために、通常、車体の一番低い箇所にあるマフラーのシェルの断面を楕円形状（扁平形状）としている。
【０００３】
マフラーのシェルは、その断面形状が円に近いほど剛性が高く、扁平の度合いが大きくなるほど剛性が低下する。マフラーのシェルの剛性が低いと、剛性の高いものと比べてマフラーからの放射音が大きくなりやすい。
【０００４】
従来、シェルの剛性低下を防止するために、シェルの板厚を厚くしたり、特許文献１に開示されているように、シェルの板材を２重巻き構造としたり、あるいは、２重巻き構造のシェルにおいて板材間にグラスマット等の吸音材を介設したりする対策が採られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公平７−２３０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、シェルの剛性を十分に確保できる程度に板厚を厚くすると、マフラーの重量が大幅に増加してしまう点で問題がある。また、シェルの板材を単に２重巻き構造とした場合でも、１枚当たりの板厚を薄くしない限り、やはり、マフラーの重量が大幅に増加してしまう。また、１枚当たりの板厚を薄くして２重巻き構造とし、さらに板材間にグラスマット等の吸音材を介設した場合、重量アップは多少抑制できるものの、材料費増によるコストの増加や部品点数の増加などが問題となる。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みて創案されたものであり、従来のマフラーに対して、できるだけ、コスト、質量、部品点数等を増加させることなく、シェルからの放射音を抑制することを可能としたマフラーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のマフラーは、一枚の薄板が少なくとも一部が重なるように筒状に巻き合わされて形成され、当該薄板の重なり部において内側の薄板と外側の薄板との間に間隙が設けられるとともに、内側の薄板に、シェル内部と前記間隙とを連通する複数の開口が形成されたシェル構造を備える。
【０００９】
かかるシェル構造を備えるマフラーによれば、内燃機関から導入された排ガス（排気脈動音）は、前記内側の薄板に形成された開口を通じて前記間隙からなる共鳴室に入り、この共鳴室でその振動の共鳴周波数成分が減衰されることとなる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のマフラーによれば、シェルそのもので消音することができるので、板厚アップ、グラスマットの介設などが不要となる。これにより、コスト、質量、部品点数等を増加させることなくマフラーのシェルからの外部へ放射される音を抑制することができる。しかも、簡単な加工で消音効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るマフラーの斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】第１の実施の形態に係るシェルの展開図である。
【図４】第１の実施の形態の変形例に係るシェルの展開図である。
【図５】第１の実施の形態の変形例に係るシェルの展開図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るマフラーの斜視図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ断面図（ビードの中心を通る平面で切断した断面図）である。
【図８】第２の実施の形態に係るシェルの展開図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施の形態に係るマフラーについて図面を参照しながら説明する。図１および図２に示すマフラー１は、自動車の内燃機関の排気系に設けられ、車体の底面に設置されるものである。このマフラー１は、自動車の最低地上高をある程度確保しながらできるだけ大きな搭載スペースを確保するために、その断面が横方向に比べて縦方向（上下方向）が短くなった楕円形状（扁平形状）となっている。図２は、シェル２の断面形状のみを示しており、シェル２の内部に配置される部材、構造等については図示していない。
【００１３】
マフラー１は、扁平な筒状に形成されたシェル２と、このシェル２の両側の開口端を塞ぐように設けられたエンドプレート３，４とを備えている。内燃機関から排出される排気ガスは、一方のエンドプレート３に接続されたインレットパイプ５を通じてマフラー１内に導入され、その後、他方のエンドプレート４に接続されたアウトレットパイプ（図示せず）を通じてマフラー１外に導出される。
【００１４】
シェル２は、図３に示すような一枚の薄板６（例えばステンレス鋼板など）が２重に巻き合されて、図２に示すように、断面略楕円状（扁平状）の筒状に形成されることにより作製される。図３に示すように、薄板６には、複数（２本）のビード７と、多数の開口８が形成されている。
【００１５】
ビード７および開口８は、薄板６が筒状に巻き合わされた状態において、薄板６同士の重なり部において内側となる部分６１（内側の薄板６１）に形成されている。ビード７は薄板６が筒状に巻き合わされた状態で、筒の外側に向かって凸となるように形成されており、多数の開口８は、ビード７の長手方向両側に形成されている。ビード７は、例えば、プレス加工等により形成され、開口８は、例えば、打ち抜き加工された円孔により形成される。
【００１６】
図２に示すように、薄板６が巻き合わされた状態では、薄板６の重なり部において、内側の薄板６１と外側の薄板６２との間に、間隙９が形成される。この間隙９は、内側の薄板６１に形成されたビード７が外側の薄板６２に当接することで、内側の薄板６１のビード７が形成されていない部分と外側の薄板６２との間に形成される。なお、図面を見易くするために、図２等に表現された間隙９およびビード７の高さは、実際より拡大して描いている。
【００１７】
また、この間隙９は、２つのビード７，７の側面又は１つのビード７の側面と何れかのエンドプレート３，４で囲まれることで、空間を形成しており、さらに、上記開口８が、シェル２の内部と上記間隙９とを連通するように設けられていることで、上記空間が共鳴室１０として機能するようになっている。
【００１８】
以上のようなシェル構造を備えるマフラー１内に内燃機関の排ガスが導入されると、その排ガスは、上記開口８を通じて共鳴室１０に入り、この共鳴室１０でその振動（排気脈動音）の共鳴周波数成分が減衰される。共鳴室１０の容量は、ビード７の高さ、ビード７，７同士の間隔、又はビード７とエンドプレート３，４との間隔によって定まる。したがって、これらのパラメータ（ビード７高さ等）を適度に設定することにより、シェルの剛性が低い場合に問題となる高周波数成分（１ｋHｚ〜２ｋHｚ）を減衰させることができる。
【００１９】
以上の説明から明らかなように本実施形態に係るマフラー１によれば、シェル２そのもので消音することができるので、板厚アップ、グラスマットの介設などが不要となる。つまり、コスト、質量、部品点数等を増加させることなく、低コストかつ簡単な構造でシェルからの放射音を抑制することができる。
【００２０】
また、作業者が巻き合わせ時に、開口８が設けられている側を内側に巻き合わせると決めておくことで、薄板６の両端部を内外逆にして巻いてしまうことが防止できる。また、開口８を治具、加工機械等の位置決め基準として利用することも可能である。また、ビード７を設けることでシェル２の剛性が向上するという利点も認められる。
【００２１】
以上では、開口８として円孔が採用されているが、円孔の代わりに、図４（ａ）又は図４（ｂ）に示すような開口８Ａを採用してもよい。すなわち、図４に示す開口８Ａは、薄板６Ａから複数のルーバー１１（１２）を切り出した後に形成される切り出し跡によって設けられるものである。図４（ａ）のルーバー１１は各２枚１組で断面略Ｖ字状を形成するように形成されており、図４（ｂ）のルーバー１２は、各１枚とされている。これらルーバー１１，１２の角度を調整することにより、排気ガスの流入方向などを調整することもできる。
【００２２】
上記実施形態では、ビード７は、薄板６同士の重なり部において外側の薄板６２に形成され、かつ、筒の外側に向かって凸となるように形成されていたが、図５に示すように、薄板６ＡＡが筒状に巻き合わされた状態で、薄板６ＡＡ同士の重なり部において外側となる薄板６１ＡＡに、筒の内側に向かって凸となるようにビード７Ａが形成されたものであってもよい。この場合も、薄板６ＡＡの重なり部において、内側の薄板６１ＡＡと外側の薄板６２ＡＡとの間に、間隙９を確保することができる。
【００２３】
本実施形態では、間隙９を形成するために、薄板６，６Ａ，６ＡＡにビード７，７Ａを形成しているが、間隙９を形成するための手段は、ビード７，７Ａに限定されない。例えば、ビード７，７Ａを形成する代わりに、その他の形状の凸部を薄板上に形成したり、あるいは、ビード７，７Ａを形成する代わりに、線材等の部材を薄板上に設けてもよい。
【００２４】
＜第２の実施形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態に係るマフラーについて図面を参照しながら説明する。第２の実施形態に係るマフラー１Ｂも自動車の内燃機関の排気系に設けられ、車体の底面に設置されるものである。また同様に、自動車の最低地上高をある程度確保しつつできるだけ大きな搭載スペースを確保するために、断面が横方向に比べて縦方向（上下方向）が短くなった楕円形状（扁平形状）となっている。なお、以下では、第１の実施の形態に係るマフラー１と同様の構成については図面において同符号を付して説明を省略する。
【００２５】
図６および図７（図６のＢ−Ｂ断面図であって、ビード７Ｂの中心を通る平面で切断した断面図）に示すシェル２Ｂは、図８に示すような一枚の薄板６Ｂが２重に巻き合されて、図７に示すように、断面略楕円状（扁平状）の筒状に形成されてなるものである。
【００２６】
図８に示すように、薄板６Ｂには、複数（２本）のビード７Ｂと、多数の開口８Ｂが形成されている。ビード７Ｂは、薄板６Ｂが筒状に巻き合わされた状態で、薄板６Ｂ同士の重なり部において外側の薄板６２Ｂに形成され、かつ、筒の外側に向かって凸となるように形成されている。一方、開口８Ｂは、薄板６Ｂが筒状に巻き合わされた状態で、薄板６Ｂ同士の重なり部において内側の薄板６１Ｂに形成されている。しかも、開口８Ｂは、図７に示すように、ビード７Ｂの内部（凹部７Ｂａ）と内側の薄板６１Ｂとの間に形成される間隙（空間）９Ｂに連通するように設けられている。この間隙（空間）９Ｂは、共鳴室１０Ｂとして機能する。
【００２７】
このようなシェル構造を備えるマフラー１Ｂ内に内燃機関の排ガスが導入されると、その排ガスは、上記開口８Ｂを通じて共鳴室１０Ｂに入り、この共鳴室１０Ｂでその振動（排気脈動音）の共鳴周波数成分が減衰される。共鳴室１０Ｂの容量は、ビード７Ｂの高さ、ビード７Ｂの幅によって定まる。したがって、これらのパラメータ（ビード７Ｂの高さ等）を適度に設定することにより、シェルの剛性が低い場合に問題となる特定の周波数成分を減衰させることができる。
【００２８】
以上に説明した第２の実施形態に係るマフラー１Ｂによっても、シェル２Ｂそのもので消音することができるので、板厚アップ、グラスマットの介設などが不要となる。また、既述した第１の実施形態に係るマフラー１と同様の作用効果も得られる。
【００２９】
また、第１の実施形態で説明したように、第２の実施形態に係るマフラー１Ｂにおいても開口８Ｂとして円孔の代わりに、図４（ａ）又は図４（ｂ）に示したような開口およびルーバーを採用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明のマフラーは、例えば、自動車の排気系に設置される断面扁平状のマフラーに適用することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１，１Ｂ    マフラー
２，２Ｂ    シェル
６，６Ａ，６ＡＡ    薄板
６１，６１Ａ    内側の薄板
６２，６２Ａ    外側の薄板
７，７Ａ，７Ｂ    ビード
８，８Ａ，８Ｂ    開口
９，９Ｂ    間隙
１０，１０Ｂ    共鳴室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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